流体过程综实验讲义.doc

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1、流动过程综合实验实验1-1离心泵性能测定实验一、实验目的⒈熟悉离心泵的操作方法。⒉掌握离心泵特性曲线和管路特性曲线的测定方法、表示方法，加深对离心泵性能的了解。⒊掌握离心泵特性管路特性曲线的测定方法、表示方法。二、实验内容⒈熟悉离心泵的结构与操作方法。⒉测定某型号离心泵在一定转速下，H（扬程）、N（轴功率）、h（效率）与Q（流量）之间的特性曲线。⒊测定流量调节阀某一开度下管路特性曲线。三、实验原理㈠离心泵特性曲线离心泵是最常见的液体输送设备。在一定的型号和转速下，离心泵的扬程H、轴功率及效率η均随流量Q而改变。通常通过实验测出H—Q、N—Q及η—Q关系，并用曲线表

2、示之，称为特性曲线。特性曲线是确定泵的适宜操作条件和选用泵的重要依据。泵特性曲线的具体测定方法如下：⒈H的测定：在泵的吸入口和压出口之间列柏努利方程上式中是泵的吸入口和压出口之间管路内的流体流动阻力(不包括泵体内部的流动阻力所引起的压头损失)，当所选的两截面很接近泵体时，与柏努利方程中其它项比较，值很小，故可忽略。于是上式变为：将测得的和和的值以及计算所得的u入，u出代入上式即可求得H的值。⒉N的测定：功率表测得的功率为电动机的输入功率。由于泵由电动机直接带动，传动效率可视为1.0，所以电动机的输出功率等于泵的轴功率。即：泵的轴功率N＝电动机的输出功率，kW电动机

3、的输出功率＝电动机的输入功率×电动机的效率。泵的轴功率＝功率表的读数×电动机效率，kw。⒊η的测定其中kw式中：η—泵的效率；N—泵的轴功率，kwNe—泵的有效功率，kwH—泵的压头，mQ—泵的流量，m3/sρ—水的密度，kg/m3㈡管路特性曲线当离心泵安装在特定的管路系统中工作时，实际的工作压头和流量不仅与离心泵本身的性能有关，还与管路特性有关，也就是说，在液体输送过程中，泵和管路二者是相互制约的。管路特性曲线是指流体流经管路系统的流量与所需压头之间的关系。若将泵的特性曲线与管路特性曲线绘在同一坐标图上，两曲线交点即为泵在该管路的工作点。因此，如同通过改变阀门开

4、度来改变管路特性曲线，求出泵的特性曲线一样，可通过改变泵转速来改变泵的特性曲线，从而得出管路特性曲线。泵的压头H计算同上。四、实验装置该实验与流体阻力测定、流量计性能测定实验共用图一的实验装置流程图；本实验的流程为：A→B(C→D)→E→F→G→I；流量测量：用转子流量计或标准涡轮流量计测量；泵的入口真空度和出口压强：用真空表和压强表来测量；电动机输入功率：用功率表来测量。五、实验方法⒈按下电源的绿色按钮，通电预热数字显示仪表。⒉通过导向阀设计该实验水的流程；⒊关闭流量调节阀，用变频器在50Hz时启动离心泵，调节流量，当流量稳定时读取离心泵特性曲线所需数据，测取1

5、0～12组数据。⒋管路特性曲线测定时，先将流量调节为一个较大量，固定不变，然后调节离心泵电机频率，改变电机转速，调节范围(50—20Hz)，测取10～12组数据。⒌实验结束后，关闭流量调节阀，继续其它实验或停泵，切断电源。六、注意事项⒈启动心泵之前，必须检查所有流量调节阀是否关闭。⒉测取数据时，应在满量程内均匀分布数据点。七、可变参数设置1．泵的型号选择：BX型单级悬臂离心清水泵泵的型号流量（m3/h）额定扬程（m）最大转速（转/分）最小转速（转/分）轴功率（kw）50BX20/312030.8180029002.6080BX45/334532.618002900

6、5.5665BX25/322532180029003.2580BX50/325032180029005.802．泵的频率调节范围在0—50Hz之间。泵进口管路内径调节范围在20-40mm；泵出口管路内径调节范围在20-40mm；3．固定设备参数两测压口间垂直距离：30mm；水初始温度：15摄氏度。八、仿真实验操作步骤：（一）离心泵性能测定实验1．到参数设置一界面设置离心泵实验的边界参数：选泵型号，设置离心泵电机频率，设置泵进出口管路内径。点参数记录记录到实验报表中。注意：参数设置好后在本实验中不可更改。2.在实验装置图将离心泵的灌泵阀打开，再将放气阀打开，待放气动

7、画消失后，关闭灌泵阀和放气阀。3．打开离心泵电源开关，打开主管路的球阀，待真空表和压力表读数稳定后，在离心泵实验数据界面记录数据。4．稍微打开主管路的调节阀，待真空表和压力表读数稳定后，在离心泵实验数据界面记录数据。注意：不可将主管路调节阀完全打开，否则容易发生烧泵现象。5．调节主管路调节阀的开度，重复步骤4，总共记录10组数据。6．在实验报表里的《离心泵性能测定数据》查看实验结果数据，可选中某行删出不合理数据，点击实验报告查看数据和离心泵扬程、功率和效率曲线。（二）管路特性测定实验1．（一）实验结束后，将主管路调节阀开度控制在50-100%之间。待真空表和压力表

8、稳定后，到